机械密封用密封环和辅助密封圈
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机械密封的故障及处理方法如下:一、机械密封的故障在零件上的表现1、密封端面的故障:磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面)。
2、弹簧的故障:松弛、断裂和腐蚀。
3、辅助密封圈的故障:装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲;非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。
机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损,最终以介质泄漏的形式出现。
二、机械密封振动、发热的原因分析及处理1、动静环端而粗糙。
2、动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞。
处理方法:增大密封腔内径或减小转动件外径,至少保证0.75mm的间隙。
3、密封断面耐腐蚀和耐温性能不良,摩擦副配对不当。
处理方法:更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。
4、冷却不足或断面再安装时夹有颗粒杂质。
处理方法:增大冷却液管道管径或提高液压。
三、机械密封泄漏的原因分析及处理1、静压试验时泄漏①密封端面安装时被碰伤、变形、损坏。
②密封端面安装时,清理不净,夹有颗粒状杂质。
③密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧,压盖(静止型的静环组件为压板)没有压紧。
④机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合。
⑤动静环密封圈未被压紧或压缩量不够或损坏。
⑥动静环V形密封圈方向装反。
⑦如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。
处理方法:应加强装配时的检查、清洗,严格按技术要求装配。
2、周期性或阵发性泄漏①转子组件轴向窜动量太大。
处理方法:调整推力轴承,使轴的窜动量不大于0.25mm。
②转子组件周期性振动。
处理方法:找出原因并予以消除。
③密封腔内压力经常大幅度变化。
处理方法:稳定工艺条件。
3、经常性泄漏①由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。
a、弹簧压缩量(机械密封压缩量)太小。
b、弹簧压缩量太大,石墨动环龟裂。
c、密封端面宽度太小,密封效果差。
处理方法:增大密封端面宽度,并相应增大弹簧作用力。
d、补偿密封环的浮动性能太差(密封圈太硬或久用硬化或压缩量太小,补偿密封环的间隙过小)。
机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。
它由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)作用下及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置,常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械的密封;也用于齿轮箱、阀门、旋转接头、船舶尾轴等的密封。
机械密封一般由5个部分组成:(1)由补偿环和非补偿环构成的密封端面,(2)由弹性元件为主构成的加载、补偿和缓冲机构;(3)辅助密封;(4)与旋转轴连接,并同轴一起旋转的传动机构;(5)防转机构。
机械密封的结构不同,其零件也不尽相同,但这5个要素基本上都应具备。
(1)补偿环与非补偿环:补偿环是具有轴向补偿能力的密封环,它可以是旋转环(亦称动环),也可以是非旋转环。
非补偿环是不具有轴向补偿能力的密封环,同样可以是旋转环,也可以是非旋转环(亦称静环)。
两者的端面贴合在一起构成密封端面。
它是机械密封的主要构件,起主密封作用。
近年来,在有些情况下,补偿环用软质材料制造,端面较窄;非补偿环用硬质材料制造,端面较宽。
(2)弹性元件与弹簧座:二者构成了加载、补偿和缓冲机构,以保证机械密封在安装后端面贴合;在磨损时及时补偿;在受振动、窜动时起缓冲作用。
(3)辅助密封圈:起辅助密封作用,分补偿环辅助密封圈和非补偿环辅助密封圈两种。
(4)传动机构:起传递转矩的作用。
在旋转式机械密封中,多弹簧结构常用凸圆凹坑、柱销、拨叉等方式传动,传动机构多布置在弹簧座和补偿环上;文章由宁波泽德水泵整理单弹簧结构常以弹簧自身的并圈或带钩结构兼起传动作用。
在静止式机械密封中,旋转环常以键、柱销来传动。
(5)防转机构:起克服转矩作用,其结构型式与传动结构相反。
机械密封的密封性影响因素分析摘要:机械密封的密封性是其最主要的指标,影响因素很多,对影响密封性的因素进行充分分析,可提高机械密封的可靠性,减少设备的故障率,提高设备利用率,延长设备使用寿命,有利于生产设备的长周期运行,并提高经济效益和社会效益。
关键词:机械密封;密封性;影响因素;分析机械密封是一种旋转机械的轴封装置。
比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。
由于传动轴贯穿在设备内外,这样,轴与设备之间存在一个圆周间隙,设备中的介质通过该间隙向外泄漏,如果设备内压力低于大气压,则空气向设备内泄漏,因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。
轴封的种类很多,由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点,所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。
机械密封又叫端面密封,由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
机械密封近年来发展很快,根据不同情况出现了各种各样的结构,但无论哪种结构都由以下四部分组成:第一部分由动环和静环组成的密封端面,有时也称为摩擦副。
第二部分是由弹性元件为主要零件组成的缓冲补偿机构,其作用是使密封端面紧密贴合。
第三部分是辅助密封圈,其中有动环和静环密封圈。
第四部分是使动环随轴旋转的传动机构。
对机械密封的密封性影响因素作如下分析:摩擦状态对密封性能的影响。
机械密封是一种接触式密封,在力的作用下,动静环构成一对摩擦副。
根据密封结构、介质性质和工作条件(压力、速度、温度等)的不同,密封端面的摩擦状态可分为液体摩擦、混合摩擦、边界摩擦以及干或者半干摩擦。
机械密封端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。
载荷系数对密封性能的影响。
机械密封结构和种类不同,载荷系数的计算方法也不同。
载荷系数对机械密封的密封性、使用寿命和可靠性等有很大影响。
从密封性角度考虑希望载荷系数大一些,可得到较高的比压,密封的稳定性和可靠性都较好。
机械密封种类介绍总结1.分类按端面形式分为双端面机械密封,单端面机械密封,集装式机械密封。
如下图单端面双端面集装式集装式机械密封装置的预安装设计结构安装简单、易于操作,简化了测量、调整等过程,具有安装简便,互换性强的特点。
避免了设备检修时因机械密封安装造成的密封元件的损坏,降低了维护费用。
2. 用途机械密封通俗地说就是用在机械上的密封。
如千斤顶里用来封油压的油封,用于防止尘土进入的防尘密封,气动工具(如风镐等)中的用于封闭气压的气动密封等都属于机械密封。
3. 原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
4. 结构主要有以下四类部件。
a.主要密封件:动环和静环。
b.辅助密封件:密封圈。
c.压紧件:弹簧、推环。
d.传动件:弹箕座及键或固定螺。
由1静止环(静环)2旋转环(动环)3弹性元件4弹簧座5紧定螺钉6旋转环辅助密封圈和8静止环辅助密封圈等元件组成,7防转销固定在9压盖上以防止静止环转动。
旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。
泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处:(l)轴套与轴间的密封;(2)动环与轴套间的密封;(3)动、静环间密封;(4)对静环与静环座间的密封;(5)密封端盖与泵体间的密封。
一般来说,轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决,但需细致观察,特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时,相对困难些。
其余的泄漏直观上很难辩别和判断,须在长期管理、维修实践的基础上,对泄漏症状进行观察、分析、研判,才能得出正确结论。
一、泄漏原因分析及判断A.安装静试时泄漏。
机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。
如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。
在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。
机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
常用机械密封结构机械密封一般由静止环(静环)1.旋转环(动环)2.弹性元件3.弹簧座4.紧定螺钉5.旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成,防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。
旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。
机械密封中流体可能泄漏的途径有A、B、C、D四个通道。
C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封。
B通道是旋转环与轴之间的密封,当端面摩擦磨损后,它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动,实际上仍然是一个相对静密封。
因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。
静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封,有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。
因此,对密封端面的加工要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜,必须严格腔制端面上的单位面积压力,压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损;压力过小,泄漏量增加。
所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,在设计和安装机械密封时,一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。
机械密封与软填料密封比较,有如下优点:①密封可靠在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1~2年或更长时间,在化工介质中通常也能达半年以上;③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%;④轴或轴套基本上不受摩损;⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。
延长机械密封使用寿命的方法1 前言机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
机械密封结构(典型结构原理见图1)主要由静止环(静环)1、旋转环(动环)2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6、静止环辅助密封圈等元件组成,防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。
机械密封具有密封性能可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率损耗少和适用范围广等优点,被广泛应用于各个技术领域,尤其适用于高转速、高压差的工作条件和昂贵或有毒及强腐蚀性的工艺介质。
同时,机械密封又是设备的最薄弱环节之一。
为延长其使用寿命,除了选择恰当的摩擦副材料和合适的端面比压外,正确的安装和维修也可起到重要的作用。
2 机械密封失效泄漏的原因分析化工设备中使用的机械密封种类繁多,型号各异,但主要泄漏点有五处:①轴套与轴间的密封;②动环与轴套间的密封;③动、静环间密封;④对静环与静环座间的密封;⑤密封端盖与泵体间的密封。
机械密封中流体可能泄漏的途径如图1中的A、B、C、D 四个通道。
2.1 动静环端面磨损导致机械密封泄漏不管哪种类型的机械密封,最主要的特点即密封面为垂直于旋转轴线的端面,也就是将极易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。
所以,机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失效。
动、静环端面摩擦副主要靠弹簧推力来压紧,阻止泄漏。
动、静环压得越紧越不易泄漏,但其间的摩擦力也随之增大,动、静环接触端镜面在较大摩擦力的作用下会很快磨损,最后失效泄漏。
2.2 工艺条件不稳定和安装不良导致机械密封泄漏工艺条件不稳定和安装不良造成的振动、设备抽空汽化瞬间断流都会导致机械密封动静环之间的液膜破坏,使机械密封在无润滑条件下“干态”运行,密封环温度迅速上升,有的直接烧毁,有的当泵恢复正常工作状态时被急剧冷却,形成热冲击而碎裂。
冲洗流体与冲洗条件不良也会形成热冲击,导致密封环出现径向裂纹,加剧动静环的磨损失效。
机械密封机械密封是一种旋转轴密封,不易泄漏,解决了输送高温高压、腐蚀性介质的离心泵及其它回转机械的旋转密封问题,且效果很好。
一、机械密封组成机械密封又称端面密封,主要由三部分组成。
1.主要密封原件由动环、静环组成。
动环和静环一般均用不同材料组成,一个硬度较低(一般用石墨石或石墨加其它填补剂),一个硬度较高,可用钢、钢堆硬质合金钢、陶瓷等。
2.辅助密封原件由动环密封圈、静环密封圈和其它的适当的垫片组成。
根据不同的要求,辅助原件常采用O环,V形环,契形环或其它形状的密封环辅助密封原件,除具有密封能力外,还应有一定的弹力,以便能吸收密封面有不良影响的振动。
辅助密封原件常用橡胶或塑料制成。
3.压紧原件和其它辅助原件如弹簧转动座,防转销。
二、机械密封原理对于机械密封来说,可以漏油的地方有四处,即动环和轴之间、静环和压盖之间、压盖之间及动环和静环之间。
动环和静环之间有密封圈,密封圈在里边是被压紧的,用它的弹性起到密封作用。
静环和压盖之间,把静环和压盖的配合间隙保持在0.01一0.04mm范围,同时在静环和压盖之间有密封圈起到密封作用。
压盖和泵体之间,有耐油石棉板,用压盖上的螺栓压紧垫片达到密封。
静环和动环之间,是动密封(其它是静密封)且是端面密封的关键。
为了使动环和静环两摩面紧密接触,弹簧作用和一个预顶力,加上操作介质压力作用,使平面紧密接触,即使石墨磨损,由于以上两力的作用,仍能使动环静环紧密接触,起到密封作用。
机械密封是借助于动环和静环的密切配合而进行密封的,动环是可沿轴向移动的。
工作时,动环受液体压力和弹簧压力的作用,紧压在静环上做相对运动。
动环和静环密封面积上的作用力叫密封面比压P y。
如果不考虑密封面间的液体压力、密封环摩擦力,则P y可按下式表示:P y=(d22一d23)/(d2一d21)·P t十P s式中P s——密封面单位面积上的弹簧压力,kg/cm2;P t——密封面单位面积上的液体压力,kg/cm2。